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新钢公司2500m3高炉降低炼铁工序能耗生产实践

作者：高波

来源：《科技创新导报》2017年第30期

摘 要：本文对新钢公司2500m3高炉节能降耗的经验及取得的成就进行了总结。通过紧紧抓住降低燃料比和加强余能余热回收、充分利用二次能源这两个中心环节，采取原燃料管理，开展技术创新，取消中心加焦，降低消耗、低硅冶炼、采用高风温、开展降低氮气消耗攻关，将降低喷煤氮气消耗作为节气降耗的突破口、降低冲渣水消耗等措施，同时加强能源的二次回收利用，炼铁工序能源消耗逐步降低，降低了生铁成本。 关键词：节能降耗 燃料比 工序能耗

中图分类号：TF538 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）10（c）-0074-02 炼铁能源消耗是生产总成本可控制的关键部分，且能耗越高，对环境污染也更大。据统计，炼铁系统的能源和资源消耗约占钢铁联合企业的70%左右，高炉炼铁工序能耗占总能耗的48%～58%[1]，因此，降低炼铁工序能耗是降低生铁成本的有效措施之一。

高炉炼铁工序能耗构成及发展趋势工序能耗是指钢铁生产过程中的某一基本工序中，生产单位产品所消耗的能源总量，是衡量整个工序能耗高低的重要指标[2]。炼铁工序能耗主要由燃料消耗、能源介质消耗及资源回收利用三部分组成。燃料消耗包括：焦炭、焦丁、无烟煤、烟煤；能源消耗包括：高炉煤气、氧气、水、蒸汽、氮气等；资源回收包括高炉煤气回收和TRT发电等。近年来，2500m3高炉通过采取一系列措施，炼铁工序能耗保持降低，具体工序能耗指标见表 1。

1 降低炼铁工序能耗的主要措施

炼铁工序能耗中，支出项主要是焦炭和煤粉，回收项主要是高炉煤气和TRT发电。因此，在炼铁节能和治理污染的源头上都必须紧紧抓住降低燃料比和加强余能余热回收、充分利用二次能源这两个中心环节。 1.1 降低消耗

1.1.1 开展技术创新，取消中心加焦，降低消耗

近年来，钢铁行业在“循环经济、低碳经济、清洁生产和绿色钢铁”等主题的倡导下，节能减排工作越来越受到重视，对高炉炼铁而言，取消中心加焦的低燃料比冶炼制度，是实施“三低”经济炼铁的重要突破口。为此，2500m3高炉结合自身的原、燃料条件，着力稳定高炉炉

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况，在此基础上，通过制定详细合理的炉况调整方针和操作方案，充分发挥技术和设备优势，成功取消了中心加焦冶炼，取得了理想的技术指标和经济效益。

2500m3高炉高径比为2.208，适当“矮胖”，为了获得合理的煤气流分布，一直坚持“发展中心主导气流，边缘气流适当控制”的基本原则。针对原燃料条件不断劣化，渣比上升，渣铁透气透液性变差，边缘气流呈现不稳定特点，经总结摸索，对上部布料矩阵做了进一步优化，主要采取“以中心气流为主，同时兼顾边缘气流发展”的操作思路，逐步取消中心加焦。布料矩阵由原来的调整为，逐步实现矿焦同角，以兼顾边缘气流的发展，促使两股气流相对稳定。在此基础上，逐步减少中心加焦量，于2014年6月成功取消中心加焦，目前布料矩阵为，十字测温中心点温度从600℃～700℃下降至400℃～500℃，边缘温度由70℃～80℃上升至100℃～110℃，料面平台由“馒头型”向“平坦型”发展，有利于炉缸中心死料柱减小，改善渣铁透气透液性，实现炉况的稳定顺行和降低了消耗。 1.1.2 采用高风温，降低消耗

鼓风带入炉内的热量是高炉主要热源之一。在设备允许的条件下，热风温度应控制在最高水平。9#、10#高炉配备的是顶燃式热风炉，通过掺烧转炉煤气，2015年风温1221℃，达到国内先进水平，为降低消耗创造了有利条件。 1.2 减少能源介质消耗 1.2.1 降低氮气消耗

开展降低氮气消耗攻关，将降低喷煤氮气消耗作为节气降耗的突破口，具体如下。 （1）摸索高炉喷煤降氮量稳流技术。

2500m3高炉喷吹原煤种类多、质量杂，高炉喷煤堵枪现象时有发生，反吹不及时，就会出现炉内热风倒灌回火，烧坏喷枪及软管等事故发生。由于存在回火事故，对喷煤系统进行技术改造，将三次补气阀移到分配器位置，以便于第一时间在分配器位置对其进行补气，杜绝回火事故。经过现场勘查、技术讨论后确认分配器现场的反吹阀也能起到这个作用。当喷吹压力与炉内压力之差低于0.025MPa时，自动开启现场反吹阀，同时迅速开启切断阀及三次补气阀进行补压，当压力恢复后迅速关闭。经过1个月的实验，从最初开启4个反吹阀对其进行补气保压，到现在稳定在每次开启2个反吹阀，实现了二次补气氮气流量从原来2600m3/h降为目前的900m3/h。

（2）浓相输送技术攻关。通过提高喷煤固气比降低氮气消耗。

新钢2500m3高炉喷煤量40t/h左右，喷吹氮气使用量在2250m3/h，流化风量一般使用350m3/h，喷煤固气比15.4kg/m3，属于稀相输送的范畴，月平均耗气量187万m3左右。为此，对喷吹系统进行了一系列技术改造，如在喷吹分配器上安装自动反吹装置，改善了喷煤反

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吹的滞后性。通过改造，喷煤固气比从15.4kg/m3上升到28.6kg/m3，氮气使用量由2250m3/h降低到1050m3/h，全年降低氮气消耗2064万m3左右，降低生产成本约247万元/年。 1.2.2 降低冲渣水消耗

由于冲完渣的水含渣量较多，冲渣水流经的地方都积满了渣垢，导致冲洗滤网的水全用新水。根据现场实际，将冲渣孔板的孔径改小，在保证水压的前提下，将两台高压冲渣泵改为1台，减少冲水流量，降低流速。改造后每月还节水20余万m3、节电30万kWh。 1.3 加强余热回收

加强余热回收，更换损坏的换热器。

为了提高热风炉的热效率，提高风温，对损坏的换热器进行更换，目前预热后温度达到165℃，当废气温度高时，最高可达170℃以上，节能效果明显。 2 结语

通过降低燃料比、加强余热余能回收、节能技术改造以及强化节能管理工作，炼铁工序能源消耗逐步降低，从而降低了生铁成本。 参考文献

[1] 项钟庸，王筱留.高炉设计-炼铁工艺设计理论与实践[M].北京：冶金工业出版社，2009. [2] 敖爱国，居勤章.宝钢高炉节能降耗生产实践[J].炼铁， 2005（4）：21-23.